妮娜是纽约舞团的一名芭蕾舞演员，她和从芭蕾舞团退休的妈妈住在一起，生活无忧，性情温顺善良，她的生活里只有舞蹈和对自己的舞蹈生涯走向更高殿堂的决心与期盼。
一次，由于舞团领舞Beth的缺席，舞团剧目《天鹅舞》决定重新海选主角，主角要求分饰白天鹅和黑天鹅两个截然不同的角色，妮娜是一名舞技精湛的舞者，在海选中脱颖而出，她表演的白天鹅让人无可挑剔，但是同事莉莉表演的黑天鹅却更受评委的青睐，妮娜展现的黑天鹅远远不如莉莉，回到家的妮娜深感疲惫，而且感到自己的身体似乎出现了异常，背部长了些许红斑，脚也因为过量的练习受了伤。
妮娜独自一人找到了舞团总监托马斯，想要争取这个机会，但托马斯说：“你的白天鹅无可挑剔，你就是白天鹅，但莉莉，却比你更像黑天鹅。”
托马斯最终还是选择了莉莉，舞团里开始传起风言风语，说妮娜不过是靠出卖色相得到这个机会，前领舞Beth甚至在酒会上面对妮娜公然发泄不满。
妮娜越来越焦虑，母亲对她过度的关心也成了压住妮娜的山，母亲对于妮娜的关心更像是对她的控制，妮娜的房门从来都不准上锁，妮娜做一切事情都要在母亲看得见的地方，母亲害怕妮娜脱离了自己，过度的关心，保护，这样的情感更加重了妮娜的负担，她开始幻想母亲会攻击自己，于是在房间里藏了一根棍子，她开始接触从未接触的事物，泡吧，喝酒，乱搞，精神状态变得混乱。
妮娜之前的生活太过纯净，她被母亲保护的太好，没有朋友，每次接到的电话，必然都是母亲打过来的，她那未上锁的房间布置，也如涉世未深的少女一般。
她从未有过热烈而深刻的感情，没有过疯狂和放肆，没有一个人能让他牵肠挂肚，伤心落泪，那她又如何能演绎为爱牺牲为爱疯狂的《天鹅湖》？如何演绎因为爱而不得所以横刀夺爱的黑天鹅？又如何演绎失去王子痛心疾首为爱赴死的白天鹅？
妮娜过的那样小心谨慎，她非常谨慎和克制，周围没有男性，她自己缺乏能吸引异性的荷尔蒙。因此，导演教导她以自慰的形式感受性，摆脱内心的束缚，用肉体的欲望超越精神的束缚。
当她这样做的时候，她的黑天鹅比以往任何时候都更生动。
因为在这一刻，她心中的邪恶之花开始吸取营养并发芽。
即使妮娜得到了黑白天鹅的角色，她仍然害怕自己不完美，害怕被忽视，害怕这个角色会被别人抢走。这些普通人可以理解的忧虑已成为激烈竞争中的一个枷锁。
在尼娜的想象中，她幻想出了与她有同性恋关系的莉莉，幻想出了杀死她的莉莉，还有愿意与她分享喜悦的莉莉。
但无论她做什么，莉莉在她的想象中都是不可估量的敌人。尼娜无法摆脱她的不安。她必须用“黑天鹅”的所有黑暗力量来除掉莉莉。
当然，结局告诉我们，邪恶总是善良的手下败将，在舞剧落幕的时候，妮娜纯白芭蕾裙上盛开的血花也是她对自己的一份答卷。
